طرح های امیدوار کننده نیروگاه های میکرو هسته ای - آب تحت فشار، هلیوم، راکتور نوترون سریع. منبع: atomic-energy.ru
اشکال کوچک نیروگاه هسته ای
مهندسان داخلی نه دیروز و نه حتی دیروز شروع به توسعه نیروگاه های هسته ای کم مصرف نکردند. اگر در آن عمیق شوید داستان مهندسی هسته ای، سپس در پایان دهه 50 می توانید یک پروژه منحصر به فرد TES-3 را پیدا کنید. این یک وسیله نقلیه انرژی خودکششی کاترپیلار است که برای مناطق دورافتاده اتحاد جماهیر شوروی طراحی شده است.
نیروگاه هسته ای متحرک تا 1 کیلووات تولید می کرد که از چهار شاسی تشکیل شده بود مخزن T-10: در اول، یک راکتور آب تحت فشار، در دوم، یک ژنراتور بخار، در سوم، یک توربو ژنراتور، و در چهارم، یک ماژول کنترل نصب شده است. وزن این مجموعه منحصر به فرد 310 تن، استقلال تا 250 روز بود و اولین تجربه از این نوع در جهان بود. راه اندازی آزمایشی از سال 1961 تا 1965 عملاً بدون خرابی کار کرد، که وعده این جهت را تأیید کرد.
مرحله بعدی Pamir-630D بود که توسعه آن در سال 1965 آغاز شد، اما نمونه های اولیه تنها در سال 1985 مونتاژ شدند. مهندسان یک راکتور تک حلقه ای را با یک خنک کننده مبتنی بر تتروکسید دی نیتروژن بر روی یک واحد متحرک آزمایش کردند که پیچیدگی طراحی را از پیش تعیین کرد. فرض بر این بود که برخلاف شاسی کاترپیلار، فاصله محوری MAZ امکان حرکت در جاده های زیرساخت عمومی را فراهم می کند. اگر چرنوبیل و فوبیاهای مرتبط با آن نبود، می‌توانست پامیر را به ذهن بیاورد و مورد استفاده عمومی قرار دهد.
یکی از ماشین های مجموعه TES-3
در دهه 60 آنها با نیروگاه های هسته ای سیار در ایالات متحده آزمایش کردند. به ویژه، آنها یک ML-1 آزمایشی را برای نیازهای پنتاگون ساختند. بر خلاف فناوری شوروی، این نصب در چهار کانتینر حمل و نقل بسته بندی شده بود و سعی شد برای حمل و نقل هوایی سازگار شود. همه چیز در شش بلوک انجام شد، اما توان خروجی کمتر از طراحی بود و پروژه بسته شد.
موضوع نیروگاه های هسته ای سیار گسترده و جالب است، اگر خوانندگان به این داستان علاقه مند باشند، می توان به ویژگی های فنی پروژه های آزمایشی پرداخت.
محصول "Pamir-630D"
نیروگاه های هسته ای شناور بسیار بزرگتر از سکوهای زمینی متحرک هستند، به عنوان مثال، پروژه روسی Akademik Lomonosov. در سال 2019، Akademik اولین برق را به شهر Pevek در منطقه خودمختار Chukotka ارائه کرد. این کشتی دارای دو راکتور آب تحت فشار با ظرفیت تا 70 مگاوات و گزینه شیرین سازی آب دریا است. عمر تخمینی - تا 40 سال.
در آینده واحدهای OPEB شناور بهینه شده با ظرفیت 100 مگاوات ظاهر خواهند شد که از نظر اندازه در مقایسه با Akademik Lomonosov و در هزینه نهایی کوچکتر هستند. اما این پروژه ها برای مناطق ساحلی شمال دور، به ویژه مناطقی که در مجاورت مسیر دریای شمال قرار دارند، خوب است.
و اشیاء با اهمیت استراتژیک دور از "سرزمین اصلی" چطور؟
نیروگاه های هسته ای غیر صلح آمیز
تامین برق تاسیسات از راه دور وزارت دفاع روسیه یکی از وظایف اولویت دار توسعه نظامی است. قطب شمال از ما به جایی نمی رسد، اما هر سال تجاوزات ناتو به آن بیشتر و بیشتر خواهد شد. البته می توانید زغال سنگ و نفت کوره را به روش قدیمی وارد کنید، اما نصب یک نیروگاه هسته ای کوچک بسیار کارآمدتر (و موثرتر) است. تنها نکته منفی این است که در صورت وقوع جنگ، تخریب راکتور می تواند یک فاجعه زیست محیطی کوچک ایجاد کند. کافی است نگاهی به شور و شوق پیرامون NPP Zaporozhye بیندازیم تا تمام تفاوت های ظریف استفاده نظامی از اتم غیرنظامی را درک کنیم.
زمانی، وزارت دفاع پروژه تحقیقاتی Grom-2016 را راه اندازی کرد که هدف آن برآورد هزینه تامین برق برای تأسیسات ارتش در شمال دور بود. ما در مورد واحدهای مستقر در جزیره Wrangel، مجمع الجزایر Novaya Zemlya، Severnaya Zemlya، Franz Josef، جزایر سیبری جدید و کیپ اشمیت صحبت می کنیم. یک نیروگاه هسته ای شناور مانند Akademik Lomonosov را می توان در هر پایگاه نصب کرد، اما گران است و قدرت راکتورهای کشتی بیش از حد است.
با گذشت زمان، قرار بود نتایج این مطالعه به اجسام در اعماق قلمرو روسیه تعمیم داده شود. توان الکتریکی مورد نیاز برای هر تاسیسات نظامی از 1,0 تا 2,0 مگاوات تجاوز نمی کند که چندین برابر کمتر از نیروگاه های هسته ای شناور در حال اجرا و حتی برنامه ریزی شده است.
لازم به ذکر است که نویسندگان پروژه از موسسه تحقیقاتی سنت پترزبورگ تحقیقات سیستم نظامی لجستیک نیروهای مسلح RF، طرح نیروگاه های هسته ای ترمیونیک را به عنوان اولویت انتخاب کرده اند. به عنوان مرجع، چنین دستگاه هایی برای نیرو دادن به فضاپیماها استفاده می شود، آنها جمع و جور هستند، اما همچنین بسیار گران هستند.
روسیه بر تولید نیروگاه های هسته ای ترمیونیک کوچک از نوع بوک و توپاز تسلط دارد که از 2,5 تا 7 کیلووات تولید می کند. وزن بسته به نسخه بین 900-1 کیلوگرم متفاوت است و منبع کم است - بیش از یک سال. قرار است نمونه اولیه یک نیروگاه هسته ای ترمیونیک، واقع در یک محور بتنی با قطر 000 متر، عمق حدود یک متر و پوشیده از کلاهک قابل جابجایی در بالا، ایجاد کند. چنین راکتور فشرده ای باید حداقل 0,42 کیلووات برق تولید کند و حدود 100 سال کار کند.
هزینه یک نیروگاه هسته ای مبتنی بر معدن حدود یک میلیارد روبل است. کل هزینه های توسعه فقط روی کاغذ از هشت میلیارد روبل فراتر می رود. با این حال، این تنها یکی از گزینه های ارائه شده است - انواع دیگر محصولات در گزارش نهایی ظاهر شدند.
یک نیروگاه با توربو ژنراتور کلاسیک ده برابر قدرتمندتر و سه برابر گرانتر بود. برآورد هزینه توسعه حدود 8,6 میلیارد است. مهندسان نظامی پیشنهاد می کنند که پیشرفت های دهه 60-80، از جمله TPP-3 و Pamir-630D که در بالا ذکر شد، به عنوان مبنایی در نظر بگیرند. هر مدول یک نیروگاه هسته ای در مقیاس کوچک نباید بیشتر از 16 متر، عرض بیشتر از 3,2 متر و بالاتر از 4 متر باشد. جرم در 120 تن اعلام شده است.
جالب توجه است که این گزارش به یک "وظیفه ویژه نظارت و کنترل از راه دور وضعیت جسم با امکان انحلال آن در صورت تهدید قریب الوقوع دستگیری توسط دشمن" اشاره می کند.
راکتور هسته ای - مبدل "توپاز". پیشنهادی برای استفاده از پیشرفت های این پروژه برای تامین برق پادگان های نظامی از راه دور وجود دارد. منبع: wikipedia.org
مهم نیست که پیشرفت‌های علمی ارتش چقدر خارق‌العاده به نظر می‌رسد، آنها زمینه کاملاً ملموسی در زیر خود دارند. این در حال حاضر در خارج از کشور انجام می شود. آمریکایی ها روی برنامه دلیتیوم کار می کنند که شامل چندین پروژه است. کوچکترین آنها سری E-Vinci از Westinghouse است. الزامات نیروگاه های هسته ای - بیش از هشت سال کارکرد مستقل، نصب در تاسیسات در 30 روز، تولید گرما و برق با ظرفیت کل 5 مگاوات تا 13 مگاوات. یک ماژول از چنین نصب معجزه ای باید در یک ظرف استاندارد قرار گیرد و وزن آن بیش از 40 تن نباشد.
اولین نمونه های اولیه تا سال 2025 انتظار می رود. همچنین کار بر روی نیروگاه هسته ای میکرو مدولار Holos از شرکت Filippone and Associates LLC در حال انجام است. این واحد باید با هواپیماهای C-5 و C-17 به پادگان های دور از سرزمین اصلی تحویل داده شود.
جالب است که از جمله اهداف اولویت دار ساخت نیروگاه های هسته ای کوچک، کاهش تلفات کاروان های ارتش است. منطق به شرح زیر است - Holos نیاز به امکانات نظامی در سوخت مایع را کاهش می دهد، به این معنی که کامیون های سوخت سوز کمتری خواهند داشت. طبق آمار، در افغانستان، آمریکایی ها در هر کاروان 0,042 نفر، در عراق - 0,026 نفر از دست دادند. از نقطه نظر اقتصادی، Holos در محل استقرار زودتر از 500 روز پرداخت می کند.
استفاده از نیروگاه های هسته ای کوچک برای اهداف نظامی اساساً صحنه عملیات را تغییر نخواهد داد، اما می تواند به انگیزه ای قدرتمند برای توسعه جهت غیرنظامی مربوطه تبدیل شود. همانطور که بیش از یک بار در تاریخ اتفاق افتاده است.